题目内容
某同学欲在实验室中对Fe3+与I-的反应进行探究,实现Fe2+与Fe3+的相互转化。
(1)该同学最初的实验操作和现象如下:
| 编号 | 操作 | 现象 |
| Ⅰ | 先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水 | |
| Ⅱ | 先向2 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 mol·L-1 KI溶液 | 滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色;滴加KI溶液后,血红色无明显变化 |
①实验Ⅰ的现象为________________________________________________。
②FeCl2溶液与新制氯水反应的离子方程式为____________________________
________________________________________________________________________。
(2)该同学分析了导致实验Ⅱ现象的可能原因,并对实验方案进行了改进。改进后的实验操作和现象如下:
| 编号 | 操作 | 现象 |
| Ⅲ | 向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL | |
| 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液 | 滴加FeCl3溶液后,溶液变成黄色;滴加KSCN溶液后,溶液变成血红色 |
根据实验Ⅲ,该同学认为Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应,请结合实验现象用简明的文字说明他得出上述结论的理由:_____________________________________________。
(3)该同学认为需要进一步设计实验,证明根据实验Ⅲ中现象得出的结论。请补全下表中的实验方案:
| 编号 | 操作 | 预期现象及结论 |
| Ⅳ | 向2 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液中滴加1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液,__________ |
(4)上述实验结果表明,Fe3+有可能与I-发生氧化还原反应。进一步查阅资料知,参加反应的Fe3+与I-的物质的量相同。该同学结合上述实验结论,分析了实验Ⅲ中加入KSCN后溶液变血红的原因,认为Fe3+与I-反应的离子方程式应写为_________________________。
答案 (1)①滴加KSCN后溶液无明显变化,加入氯水后溶液变成血红色 ②2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-
(2)溶液变成黄色,推测生成了I2(其他合理答案均可)
(3)
| 编号 | 操作 | 预期现象及结论 |
| Ⅳ | 再滴加淀粉溶液(或CCl4或铁氰化钾溶液) | 预期现象:溶液变蓝(或溶液分层,下层溶液为紫色或生成 蓝色沉淀) 结论:Fe3+能与I-发生氧化还原反应,生成I2和Fe2+ |
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有_______________________________________
________________________________________________________________________。
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________。
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有______________________________(答两种)。
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
| 4 mol·L-1 H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
| 饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
| H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=__________________,V6=__________,V9=________;
②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色;
③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。